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地埋式化粪池污水处理设备《资讯》

发布时间:2020-08-20 18:02:17 阅读: 来源:挤塑厂家

地埋式化粪池污水处理设备

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当气水比低于4 :1时, 气水比的变化对反硝化几乎没有影响, 但是对硝化具有非常明显的抑制作用; 当气水比高于4 :1时, 气水比的变化对硝化几乎没有影响, 但是对反硝化影响较大.此外, CS-BAF-SPDB工艺对TN的去除率也是先上升后下降, 并且在气水比为4 :1时达到最佳, 从图 2(d)可以看出, 此时TN的去除率为91.6%.因此, 为同时实现最佳的硝化和反硝化效果, 混凝沉淀/后置固相反硝化滤池工艺中硝化滤池的气水比应该设定为4 :1.  2.2 DGGE图谱分析

图 3(a)所示为不同气水比条件下硝化滤池生物膜样品的DGGE图谱及量化分析.从中可以看出, 随着气水比的降低, 泳道上的条带数量出现了明显的减少(从气水比为6 :1时的31减少到气水比为2 :1时的10).这说明, 硝化滤池中相当一部分的微生物为好氧菌, 且其对溶解氧有较高的要求, 在低溶解氧条件下无法生存而逐渐被淘汰, 进而导致硝化滤池中微生物的多样性在不断下降.例如, 条带1、2、3、4和6等只出现在气水比为6 :1的条件下, 而在其他气水比条件下却没有发现.条带8、9和10在各个泳道中都有出现, 说明这些条带代表的微生物具有很强的适应性和较宽的生态幅.但是, 条带8和10在气水比为2 :1时条带信号亮度出现了明显的降低, 说明条带8和10代表的微生物的数量在低溶解氧条件下出现了明显的降低.此外, 有些微生物群落只在特定的情况下才出现, 如条带7和12代表的微生物只有在气水比为4 :1的条件下才出现, 并成为优势菌落.图 3 不同气水比条件下生物膜样品的DGGE条带及量化分析  图 3(b)所示为不同气水比条件下固相反硝化滤池生物膜样品的DGGE图谱及量化分析.从中可以看到, 气水比的变化对微生物的多样性有一定的影响, 但是影响程度较小, 各泳道上的条带数(从气水比为6 :1时的21减少到气水比为2 :1时的15)变化较小.说明气水比的变化对固相反硝化滤池微生物多样性的影响程度要低于硝化滤池.条带1、3、8、13和15各个泳道中都有出现且浓度较高, 说明这些条带代表的微生物都是优势菌群, 且具有很强的适应性和较宽的生态幅.此外, 当气水比降低到2 :1时, 这些条带的信号亮度出现了明显的上升, 说明低溶解氧的环境有利于这些微生物的生长, 使得这些微生物的生长速率增加, 数量上升.条带2、11、12和14所代表的菌群随着气水比的降低逐渐在固相反硝化滤池中成为优势菌群, 表明这类菌群是缺氧或厌氧微生物, 可以通过控制气水比使这些菌群富集.此外, 有些微生物菌落只在特定的条件下才会出现.如条带5和9代表的菌落只在气水比为6 :1时出现, 而条带7只有在气水比为4 :1时才出现.测序结果采用DNAstar和Cluster软件进行序列分析, 下载最相似的菌株序列作为系统发育树的参考序列.然后采用MEGA软件, Neighbor-joining法构建系统发育树, 自展数(bootstrap)为1000.  2 结果与讨论2.1 气水比对后置固相反硝化滤池工艺脱氮性能的影响

图 2所示为气水比对CS-BAF-SPDB工艺硝化, 反硝化及TN去除的影响.从图 2(a)可以看到, 当气水比从6 :1降低到4 :1时, 气水比的变化对硝化作用的影响很小.虽然BAF出水中硝态氮的浓度随气水比的变化波动较大, 但是当硝化效果在每个气水比条件下达到稳定时, BAF出水中硝态氮浓度在气水比变化前后的差别很小.但是, 随着气水比的进一步的降低, BAF中的硝化作用受到了明显的抑制. BAF出水中的硝态氮浓度从气水比为4 :1时的21.78 mg ·L-1迅速下降到气水比为3 :1时的13.15 mg ·L-1, 并逐渐降低到气水比为1 :1时的9.08 mg ·L-1.氨氮去除率随气水比的降低可能与BAF中硝化菌的生物活性降低有关.据Li等的报道, 当气水比从2 :1增加到3 :1时, 硝化菌的生物活性(以O2计)上升了3.8 mg ·(mg ·h)-1.从图 2(b)可以看出, 当气水比从3 :1降低到2 :1时, 由于硝化效果的恶化, BAF出水中氨氮浓度出现了明显的上升.同时, BAF出水中氨氮的浓度和SPDB出水中氨氮的浓度非常接近, 说明SPDB对氨氮几乎没有去除效果.(a)硝态氮; (b)氨氮; (c)亚硝态氮; (d)总氮图 2 气水比对CS-BAF-SPDB工艺硝化、反硝化以及TN去除的影响  气水比的变化对反硝化造成的影响比较明显.如图 2(a)所示, 当气水比从6 :1降低到4 :1时, BAF出水中的平均硝态氮浓度几乎未发生变化(22.5~22.1 mg ·L-1), 而SPDB出水中的硝态氮浓度则从5 mg ·L-1降低到1 mg ·L-1, 表明在高气水比条件下反硝化过程受到了一定的抑制.如前面所述, PCL通过生物降解释放出的有机碳源可以消耗BAF出水中携带进入SPDB的溶解氧以维持反硝化所需的缺氧环境.但是, PCL在生物降解作用下释放出的有机碳源的量是有限的.在气水比较高的情况下, BAF出水中携带的溶解氧浓度也高(7.2 mg ·L-1).当BAF出水携带进入SPDB的溶解氧的浓度超过PCL释放出的有机物所能消耗的溶解氧时, 残留的溶解氧(3.0 mg ·L-1)将破坏缺氧的环境, 进而使得反硝化不能顺利地进行.从图 2(a)也可以看出, 在气水比从4 :1降低到1 :1的过程中, SPDB出水中的硝态氮浓度几乎没发生变化, 且一直维持在非常低的水平.DNA的提取和PCR扩增  采用FastDNATMSPIN Kit For Soil提取样品基因组DNA.以样品基因组DNA为模板, 采用细菌通用引物GC-338F和518R扩增样品16S rDNA高变区序列. PCR扩增体系(50 μL)为: 10×PCR buffer 5 μL; dNTP(2.5 mmol ·L-1)3.2 μL; rTaq(5 U ·μL-1)0.4 μL; GC-338F(20 mmol ·L-1)1 μL; 518R(20 mmol ·L-1)1 μL; 模板DNA 50 ng; 补ddH2O至50 μL.  PCR扩增程序为: 94℃预变性5 min; 94℃变性1 min, 55℃复性45 s, 72℃延伸1 min, 30个循环; 最终72℃延伸10 min. PCR产物采用OMEGA公司DNA Gel Extraction Kit纯化回收.  PCR仪为Biometra公司生产的T-gradient, 凝胶成像仪为Bio-Rad公司的Gel-Doc2000凝胶成像系统.

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